熒光型聚天冬氨酸類水質(zhì)阻垢劑的研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長，工業(yè)用水量一直在持續(xù)增長。為了確保工業(yè)用水的綜合利用及可持續(xù)的發(fā)展，工業(yè)用水的循環(huán)使用顯得尤為重要。由于工業(yè)用水特殊的使用環(huán)境和本身硬度較高，當(dāng)工業(yè)水循環(huán)使用時，隨著循環(huán)的次數(shù)增加，不可避免的產(chǎn)生大量的水垢。水垢的產(chǎn)生會導(dǎo)致多種工業(yè)生產(chǎn)的不便：水垢會阻塞水管，使排水受阻；降低其傳熱效率，導(dǎo)致能源消耗增加。而加入阻垢劑是目前切實可行的解決方法。目前常用的工業(yè)水阻垢劑大多會對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，同時阻垢劑在工業(yè)水中的實際

2、作用情況也無法檢測。而聚天冬氨酸型阻垢劑及其衍生物，因其高效的阻垢性能、良好的物理化學(xué)改性和可生物降解的特性近年來受到關(guān)注。在實際使用中，阻垢劑的添加濃度是影響阻垢效果的一個重要因素，需要達(dá)到一定的濃度要求才能對水垢起到抑制的作用。阻垢劑濃度過高，也會對其阻垢效率起抑制作用。工業(yè)上實際應(yīng)用時應(yīng)該實時監(jiān)測阻垢劑的濃度。本研究合成了阻垢性能較好的熒光型阻垢劑，通過熒光示蹤方法對阻垢劑濃度實時監(jiān)測。
　　1.聚天冬氨酸的制備。本文先用聚

3、琥珀酰亞胺通過不斷的改進(jìn)再形成聚天冬氨酸聚合物。先使用尿素和馬來酸酐為基本用料，同時根據(jù)其摩爾比1.5:1的比例進(jìn)行搭配，添入適量的催化劑（H2SO4V: H3PO4V=1:1），凝聚，化合之后，就會產(chǎn)生相應(yīng)的中間體，其次是對其進(jìn)行提純，同時將堿性實行開環(huán)處理，就可以得到目標(biāo)物。
　　2.新型阻垢劑（含萘環(huán)型聚天冬氨酸）的制備和對其進(jìn)行使用效果評價。并且對其進(jìn)行使用效果評價。將1中的中間物為基本原料，再加入1-磺酸-2-萘胺，就可

4、以通過一定的化學(xué)反應(yīng)，制備出具有熒光性質(zhì)的去垢劑。并且對其產(chǎn)物進(jìn)行跟蹤，評價其效果。通過熒光分析，其產(chǎn)物在激發(fā)波長是346nm發(fā)射波長是493nm，在加入濃度（5～15mg/L）與熒光強(qiáng)度存有的正相關(guān)的線性聯(lián)系。當(dāng)其添加量為15mg/L，8mg/L，9mg/L時，阻CaCO3、阻CaSO4和阻Ca3(PO4)2垢率最好分別是77.4％、88%和88%。
　　3.新型阻垢劑（氨基酸型聚天冬氨酸）的制備和對其進(jìn)行使用效果評價。本實驗是

5、在堿性比較低的情況下進(jìn)行的，將?；撬崤cL-苯丙氨酸混合，然后對1的中間產(chǎn)物進(jìn)行開環(huán)處理，從而產(chǎn)生新的阻垢劑—鏈上有磺酸基和羧基的聚天冬氨酸，該阻垢劑具有熒光效果。Phe-Try-PASP與Phe-PASP在激發(fā)波長為320nm，發(fā)射波長為456nm，在激發(fā)波長為314nm，發(fā)射波長為434nm。對其進(jìn)行熒光跟蹤得出：該阻垢劑在加入濃度（2～10mg/L）與熒光強(qiáng)度存有的正相關(guān)的線性聯(lián)系。采用靜態(tài)阻垢法，對其改進(jìn)效果的評價可得：溫度為60

6、℃時，當(dāng)Phe-Try-PASP與Phe-PASP的添加量為6mg/L時兩者的阻CaCO3垢率最好分別是93.7%和90.4%；當(dāng)Phe-Try-PASP與Phe-PASP的添加量分別為2.2mg/L和1.8mg/L時阻CaSO4垢率最好分別是98.5%和84.2%；當(dāng)Phe-Try-PASP與Phe-PASP的添加量濃度達(dá)到9mg/L后，其阻Ca3(PO4)2垢率達(dá)到峰值，達(dá)到了92%左右和88%左右。
　　4.采用掃描電子顯微